专利名称：一种大型热风炉燃烧器接管装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种高炉热风炉燃烧器的助燃风接管、煤气接管，属于高炉炼铁设备技术领域。
背景技术：
热风炉燃烧器主要结构包括烧嘴本体结构、助燃风接管和煤气接管三部分。烧嘴本体为燃烧器主体部分，其结构的优劣对风温水平及热风炉寿命起到决定性作用；助燃风接管、煤气接管分别为燃烧器与助燃风环管、煤气环管的连接部位，两处接管的结构形式对燃烧器寿命起至关重要作用。助燃风接管、煤气接管结构合理是保证燃烧器长寿的必要条件。
随着热风炉大型化的发展，对燃烧器各部位的结构要求越来越严格。目前小型热风炉燃烧器接管的结构钢壳为圆柱形，内部多为耐火砖砌筑而成，此种接管的结构缺陷日益凸显，主要表现在以下几点1.由于接管内部主要由耐火砖砌筑而成，耐火砖的适应性差，使用时受到接管结构形状的限制，同时耐火砖作为定型耐火材料其整体性较差，气密性不好、热阻小，导致该部位隔热性能较差，致使其外部钢壳温度较高，最高可达100°c ；2.接管圆柱形钢壳结构不利于与耐火材料的结合，且接管与环管焊接部位强度低，容易开焊。这两种缺陷在一定程度上影响了燃烧器寿命，从而影响这种结构的燃烧器在大型热风炉上的使用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够降低接管外部钢壳温度、使接管外部炉壳焊口更加稳定、延长燃烧器寿命的大型热风炉燃烧器接管。解决上述技术问题的技术方案是一种大型热风炉燃烧器接管装置，它的助燃风接管、煤气接管的外部钢壳形状为锥台形，助燃风接管、煤气接管的外部钢壳内部为浇注的耐火材料，助燃风接管与烧嘴本体钢壳处的夹角为70° -80°，煤气接管与烧嘴本体钢壳处的夹角为100° -110°。上述大型热风炉燃烧器接管装置，所述助燃风接管锥台大圆外径为750_850mm，助燃风接管锥台小圆外径为600-700mm，助燃风通道的直径为300-400mm。上述大型热风炉燃烧器接管装置，所述煤气接管锥台大圆外径为650_750mm，煤气接管锥台小圆外径为450-550mm，煤气通道的直径为350_450mm。本实用新型的有益效果在于本实用新型采用这种结构后，燃烧器接管应用于IOOOm3以上级别高炉的热风炉，其钢壳形状由圆柱形变为锥台形，将其内部砌砖结构改为浇注料浇注，接管内部用浇注料进行浇注后整体性很好，气密性好、热阻较大，隔热效果良好，且耐火材料不易脱落；锥台形钢壳更加有利于浇注料与钢壳的结合，保证接管结构的稳定。该实用新型应用后燃烧器接管钢壳温度由100°c降低至50°C，接管与助燃风环管、煤气环管连接处的焊口强度提高，消除了焊口开焊现象，燃烧器接管的使用寿命可延长至15年。
图I是本实用新型的结构俯视图；图2是本实用新型的结构侧视图；图3是助燃风接管与助燃风环管连接 示意图；图4是煤气接管与煤气环管连接示意图；图5是助燃风接管横截面剖视图；图6是煤气接管横截面剖视图；图7是助燃风接管纵截面剖视图；图8是煤气接管纵截面剖视图。图中标号如下助燃风燃烧器I、煤气燃烧器2、助燃风环管3、煤气环管4、助燃风接管5、煤气接管6、助燃风接管锥台大圆7、助燃风接管锥台小圆8、助燃风通道9、煤气接管锥台大圆10、煤气接管锥台小圆11、煤气通道12、浇注料13。
具体实施方式
图中显示，大型热风炉的助燃风、煤气分别从助燃风环管3、煤气环管4经过助燃风接管5、煤气接管6进入助燃风燃烧器I、煤气燃烧器2中，在压力作用下，两种气体介质进入热风炉燃烧室进行混合燃烧产生热量，为高炉提供源源不断的热风。助燃风燃烧器I与煤气燃烧器2呈间隔布置形式。助燃风燃烧器I通过助燃风接管5与助燃风环管3连接，煤气燃烧器2通过煤气接管6与煤气环管4连接。图中显示，本实用新型的改进之处是，助燃风燃烧器I、煤气燃烧器2与助燃风环管3、煤气环管4之间的助燃风接管5、煤气接管6的外部钢壳用IOmm厚钢板焊接制作而成，其形状为锥台形。助燃风接管5、煤气接管6的接管内部按设计要求预留气体介质通道，即助燃风通道9、煤气通道12，其余部分用浇注料13浇注而成。图中显示，助燃风接管与烧嘴本体钢壳处的夹角为70-80°，煤气接管与烧嘴本体钢壳处的夹角为100-110°。本实用新型的一个实施例的助燃风接管5、煤气接管6的外部钢壳与烧嘴本体钢壳处的夹角分别为80°和100°图中显示，助燃风接管5、煤气接管6对应助燃风燃烧器I、煤气燃烧器2，其内部气体通道内径均与各自相对应的烧嘴结构中气体介质通道内径相同。助燃风接管锥台大圆7外径为750_850mm，助燃风接管锥台8小圆外径为600-700mm (即烧嘴本体钢壳外径)，气体介质通道(助燃风通道9)的直径为300-400mm。煤气接管锥台大圆10外径为650-750mm，煤气接管锥台小圆11外径为450_550mm，气体介质通道(煤气通道12)的直径为350-450mm。本实用新型的一个实施例的助燃风接管锥台大圆7外径为800mm，助燃风接管锥台小圆8外径为700mm，助燃风通道9的直径为350mm。煤气接管锥台大圆10外径为700mm，煤气接管锥台小圆11外径为500mm，煤气通道12的直径为400mm。本实用新型的设计分析[0029]力学方面分析。当接管钢壳与烧嘴钢壳存在一定夹角时，接管内部耐火材料受到向下的重力、烧嘴本体耐材对它向上的支持力、接管钢壳对它的与其内表面垂直的支持力以及接管钢壳对它的沿其内表面向上方向的摩擦力，所受到的摩擦力使浇注料与钢壳结合的更稳固；当接管钢壳与烧嘴钢壳夹角为90°时(即接管钢壳形状为圆柱时)，浇注料与接管钢壳之间就不存在摩擦力，内部浇注料易脱落，整个接管的结构欠稳定。当助燃风接管5、煤气接管6的外部钢壳与烧嘴本体钢壳处的夹角分别约为80°左右和100°左右时，既能保证接管内部浇注料受到摩擦力作用，使本身结构稳定，又能保证连接处焊口的稳定；若助燃风接管5与烧嘴本体钢壳的角度过小，由于接管与助燃风环管之间的距离一定，此处浇注料的用量必将会随之增大，会造成耐材的浪费，同时会增加两结构连接处的焊口的负荷，不利于钢结构的稳定；若煤气接管6钢壳与烧嘴本体钢壳处的夹角过大，接管浇注料的用量将减少，可能无法保证浇注料的厚度，从而影响隔热效果。浇注分析。接管所处位置为热风炉高温区，其对耐火材料的要求较高，因此此处选用一种高铝质浇注料其Al2O3含量大于65%，蠕变率(在规定的恒定温度和压力长时间作用下，材料的变形量与时间之间的关系曲线)控制在0% 0. 5%之间，同时还要具备较好的热震稳定性能(耐火材料抵抗温度急剧变化(急冷或急热)而不破坏的性能)，避免使用较长时 间后接管内部砌体发生剥落和龟裂。耐火浇注料为不定型耐火材料，其相对于定型耐火材料有一定的优势，浇注料适应性强，浇筑时可以充分的按照外部钢壳结构进行定型，浇筑后的耐火结构整体性很好，气密性好、热阻较大，可降低接管处的温度；接管钢壳设计成锥台形，是为了使浇注料与钢壳之间产生一个向上支撑力，保证浇注的耐火结构与钢壳更好的结合，不发生脱落，结构更加稳定；本实用新型应用于IOOOm3以上级别高炉热风炉使用，可在压力5-10KPa、介质流量12000m3/h-20000 m3/h、介质温度小于等于200°C的工况条件下稳定生产。
权利要求1.一种大型热风炉燃烧器接管装置，其特征在于它的助燃风接管(5)、煤气接管(6)的外部钢壳形状为锥台形，助燃风接管(5)、煤气接管(6)的外部钢壳内部为浇注的耐火材料，助燃风接管(5)与烧嘴本体钢壳处的夹角为70° -80°，煤气接管(6)与烧嘴本体钢壳处的夹角为100。-110。。
2.根据权利要求I所述的大型热风炉燃烧器接管装置，其特征在于所述助燃风接管锥台大圆(7)外径为750-850mm，助燃风接管锥台小圆(8)外径为600-700mm，助燃风通道(9)的直径为 300-400mm。
3.根据权利要求2所述的大型热风炉燃烧器接管装置，其特征在于所述煤气接管锥台大圆(10)外径为650-750mm，煤气接管锥台小圆(11)外径为450_550mm，煤气通道(12)的直径为350-450mm。
专利摘要一种大型热风炉燃烧器接管装置，属于高炉炼铁设备技术领域，用于高炉热风炉燃烧器的助燃风接管、煤气接管，其技术方案是它的助燃风接管、煤气接管的外部钢壳形状为锥台形，助燃风接管、煤气接管的外部钢壳内部为浇注的耐火材料，助燃风接管与烧嘴本体钢壳处的夹角为70°-80°，煤气接管与烧嘴本体钢壳处的夹角为100°-110°。本实用新型应用于1000m3以上级别高炉的热风炉，浇注料浇注后整体性、气密性好、热阻较大，隔热效果良好，且耐火材料不易脱落，锥台形钢壳更加有利于浇注料与钢壳的结合，保证接管结构的稳定，燃烧器接管钢壳温度由100℃降低至50℃，消除了焊口开焊现象，燃烧器接管的使用寿命可延长至15年。
文档编号F23D14/46GK202546771SQ201220025619
公开日2012年11月21日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者康媛, 朱世杰, 朱家民, 王立刚, 董志民, 邢树国, 陈树军 申请人:河北钢铁股份有限公司承德分公司